JP2004342756A

JP2004342756A - 電子部品のはんだ付け装置

Info

Publication number: JP2004342756A
Application number: JP2003136109A
Authority: JP
Inventors: Tsuneji Marusaki; 恒司丸崎; Koki Kitaoka; 幸喜北岡
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-05-14
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2004-12-02

Abstract

【課題】基板に実装される各電子部品の間の間隔が狭い場合であっても、実装された電子部品の取外しを確実に行うことができるはんだ付け装置を提供する。
【解決手段】チップ部品４０を第２方向Ｘに挟持する各ヒータチップ２３，２４が、挟持部４３，４４からその厚み方向に突出する補強部４５，４６をそれぞれ有する。可動側ヒータチップ２３の補強部４５と固定側ヒータチップ２４の補強部４６とは第３方向Ｙに、チップ部品４０よりも大きな間隔をあけて配置される。これによって挟持片の強度を向上して挟持片の変形および破損を防止したうえで、チップ部品４０の挟持を阻害することなく、チップ部品４０を確実に挟持して、基板から取外すことができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に実装される電子部品を取外しまたは基板に電子部品を実装するために用いられるはんだ付け装置に関し、特にリード線を有しないチップ部品の取外しまたは実装する場合に好適に用いられるはんだ付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、従来の技術のはんだ付け装置１を示す正面図である。はんだ付け装置１は、はんだによって基板に接続された電子部品を基板から取外す際に主に用いられる。はんだ付け装置１は、２本のはんだごて２，３が機械的に結合し、一方のはんだごて２が他方のはんだごて３に対して相互に近接および離反する方向１１に変位可能に設けられる。各はんだごて２，３のこて先となるヒータチップ４，５は、各はんだごて２，３とともに変位する。電子部品は、各ヒータチップ４，５によって挟持される（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
図９は、従来の技術のはんだ付け装置１の動作を説明するための拡大図である。基板に実装される電子部品６ａ，６ｂは、その両端部９，１０がはんだによって基板と接続されている。電子部品６ａ，６ｂの両側には、はんだから成るはんだ接合部７，８がそれぞれ設けられる。
【０００４】
従来の技術では、電子部品６ａを基板から取外す場合には、まず、一対のヒータチップ４，５を、取外すべき電子部品６ａの両側の各はんだ接合部７，８に当接させる。はんだ接合部７，８は、ヒータチップ４，５から熱が与えられて溶融する。この状態から、各ヒータチップ４，５を相互に近接する方向１１ａにさらに押付ける。これによってヒータチップ４，５は、電子部品６ａの両端部９，１０を協働して挟持する。各ヒータチップ４，５によって電子部品６ａを挟持した状態で、はんだ付け装置１を基板から離反することで、電子部品６ａを基板から取外すことができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１１６８３５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、電子部品の高密度化の要請が高まっており、基板に実装されて隣接する電子部品６ａ，６ｂの間の間隔１２は、ますます狭くなる傾向にある。たとえば、隣接する電子部品６ａ，６ｂの間の間隔１２は、最狭間隔で０．１５ｍｍ程度である。この場合、隣接する電子部品６ａ，６ｂの間にヒータチップ４，５を挿入して電子部品６ａを挟持するためには、各ヒータチップ４，５の厚み寸法１３を０．１５ｍｍより小さくする必要があり、ヒータチップ４，５の厚み寸法が極めて薄くなる。ヒータチップ４，５の厚み寸法１３が極めて薄い場合は、電子部品６ａを挟持するために与えられる外力に耐えられず、ヒータチップ４，５が変形および破損してしまい、電子部品６ａを基板から取外すことができないおそれがある。
【０００７】
また、特許文献１に記載されるはんだ付け装置では、各ヒータチップ４，５の先端部が互いに近接する方向に屈曲する。この場合、隣接する電子部品６ｂに接触せずに、取外すべき電子部品６ａに接触するためには、ヒータチップ４，５の屈曲する部分の長さを、電子部品６ａ，６ｂの間の間隔１２よりも短くする必要がある。これによって必然的にヒータチップ４，５の厚み寸法は、先端部が屈曲しない場合に比べて小さくなってしまい、ヒータチップ４，５の変形および破損がさらに生じやすくなるという問題がある。
【０００８】
以上のように従来の技術では、電子部品の高密度化にともなって、ヒータチップ４，５の厚み寸法を小さくすると、ヒータチップ４，５による電子部品の挟持が十分に行うことができず、電子部品６ａを基板から確実に取外すことができない。同様に、基板に電子部品を実装する場合であっても、電子部品を基板に確実に実装することができない。
【０００９】
したがって本発明は、基板に実装される各電子部品の間の間隔が狭い場合であっても、実装された電子部品の取外しおよび電子部品の実装を確実に行うことができるはんだ付け装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板に実装される電子部品を取外しまたは基板に電子部品を実装するために用いられるはんだ付け装置であって、
相互に近接および離反変位自在に設けられる一対の保持部材と、
各保持部材にそれぞれ保持され、各保持部材から第１方向に延び、電子部品を第１方向と直交する第２方向に挟持するための一対の挟持片であり、電子部品を挟持する板状の挟持部と、挟持部と一体に形成されて挟持部からその厚み方向に突出する補強部とをそれぞれ有し、一方の挟持片の補強部と他方の挟持片の補強部とは第１および第２方向と直交する第３方向に、電子部品よりも大きな間隔をあけて配置される一対の挟持片と、
各挟持片を加熱する加熱手段とを含むことを特徴とするはんだ付け装置である。
【００１１】
本発明に従えば、一対の保持部材を互いに近接する方向に移動させることによって、各挟持片を電子部品の両端部にそれぞれ押付けて、各挟持片によって電子部品を挟持する。また各挟持片を加熱することで、電子部品の両側に設けられるはんだを溶融することができる。このように電子部品の挟持と、はんだの溶融とを同時に１つの装置で行うことができる。
【００１２】
また、挟持部から厚み方向に突出する補強部を有することによって、補強部がリブの役割を担い、挟持片の強度を向上することができる。補強部は、挟持片が第２方向に電子部品を挟持した状態で、第３方向に電子部品よりも大きな間隔をあけて配置されるので、挟持部の厚さ寸法を、実装される各電子部品の間の寸法に近づけることができる。
【００１３】
このような補強部が設けられて挟持片の強度を向上することで、各挟持片の変形および破損を防止することができる。これによって電子部品を挟持した状態で移動させるにあたって、大きな外力を挟持片に与えることができ、挟持片の変形および破損を防止して、電子部品を確実に挟持することができる。
【００１４】
また本発明は、各挟持片は、電子部品を第３方向に支持した状態で、第２方向に挟持することを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、第３方向に電子部品を支持することによって、はんだ付け装置が移動または振動したとしても、挟持する電子部品がはんだ付け装置から落下することを防止することができ、さらに確実に電子部品を挟持することができる。
【００１６】
また本発明は、各挟持片は、電子部品の外周部の形状に対応する形状であることを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、挟持片が、挟持する電子部品の外周部の形状に対応する形状であるので、電子部品の挟持不良を防止することができる。たとえば、電子部品の外周部の形状に倣った当接面を有することによって、挟持片が電子部品と接触する接触面の面積を増やして、挟持片の破損を防止するとともに確実に電子部品を挟持することができる。また効率的にはんだを溶融することができる。
【００１８】
また本発明は、各挟持片は、第１方向に垂直な断面形状が略Ｌ字状に形成されることを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、電子部品が直方体状に形成される場合、挟持片の断面形状が略Ｌ字状に形成されることによって、挟持片を第２方向だけでなく、第３方向にも電子部品に当接させることができる。たとえば電子部品の４つの側面に挟持片を当接させることができる。これによって挟持片が電子部品と接触する接触面の面積を増やすことができ、挟持片の変形および破損を防止するとともに確実に電子部品を挟持することができる。また接触面積を増やすことで効率的にはんだを溶融することができる。
【００２０】
また本発明は、各挟持片には、電子部品を挟持した状態で、電子部品の角部が嵌まり込む凹所が形成され、凹所に臨む表面が電子部品から退避していることを特徴とする。
【００２１】
従来の技術のはんだ付け装置では、挟持片の挟持状態によっては、挟持片が電子部品の側面に面接触せずに、角部で集中的に接触する場合がある。この場合には、角部に与えられる力が大きくなり角部が破損するおそれがある。しかし、本発明では、各挟持片によって挟持された電子部品の角部は、凹所に嵌り込み、角部と挟持片とが接触することが防止される。これによって角部に大きな力が与えられることを防止して、角部を保護した状態で挟持することができる。これによって電子部品取外し時および実装時に、大きな力で電子部品を挟持しても、角部が破損することを防止することができる。
【００２２】
また本発明は、各挟持片は、第１方向に垂直な断面形状が略円弧状に形成されることを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、電子部品の両端部の外周部の形状が円弧状に形成される場合、挟持片の断面形状が略円弧状に形成されることによって、電子部品の外周部と挟持片とが接触する面積を増やして電子部品を挟持することができる。これによって、挟持片の変形および破損を防止して確実に電子部品を挟持することができる。また接触面積を増やすことで、効率的にはんだを溶融することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態であるはんだ付け装置２０を拡大して示す斜視図であり、図２は、はんだ付け装置２０を示す正面図である。はんだ付け装置２０は、基板に実装された電子部品を手動で取外すために用いられる。または、はんだ付け装置２０は、電子部品を基板に手動で実装するために用いられる。
【００２５】
はんだ付け装置２０は、一対のヒータチップ２３，２４によって電子部品を挟持して移動するとともに、挟持した電子部品の両端部を加熱する。電子部品は、たとえば、リード線を有しない小型部品であって、いわゆるチップ部品４０である。チップ部品４０は、基板に設けられる電極とチップ部品４０に設けられる電極とがはんだによって電気的に直接接続されて、基板に実装される。チップ部品４０は、チップ抵抗およびコンデンサなどであって、一辺の長さが０．２〜３ｍｍ程度の直方体形状に形成される。
【００２６】
はんだ付け装置２０は、一対のはんだごて２１，２２を機械的に結合し、相互に近接および離反可能に形成される。はんだ付け装置２０は、可動側はんだごて２１と、固定側はんだごて２２と、各はんだごて２１，２２を支持する支持部材３０と、各はんだごて２１，２２を相互に連結するばね力発生手段であるコイルばね３１と、電源コード３２とを含む。
【００２７】
各はんだごて２１，２２は、棒状に形成されるはんだごて本体４１，４２と、こて本体４１，４２の先端部４１ａ，４２ａからその軸線方向に突出するヒータチップ２３，２４と、こて本体４１，４２に接続されてヒータチップ２３，２４を加熱する加熱手段であるヒータ２５，２６と、こて本体４１，４２の外周部に設けられ、作業者がはんだごて２１，２２を掴むための把持部２７，２８とがそれぞれ設けられる。
【００２８】
各こて本体４１，４２は、各ヒータチップ２３，２４をそれぞれ保持する保持部材となる。また、各ヒータチップ２３，２４は、チップ部品４０を挟持するための挟持片となる。なお、はんだごて本体４１，４２を、こて本体４１，４２と記載する場合がある。また可動側はんだごて２１の有する各構成を可動側と記載し、固定側はんだごて２２の有する各構成を固定側と記載する場合がある。
【００２９】
支持部材３０は、各はんだごて２１，２２の軸線方向一端部である基端部２１ａ，２２ａを支持する。支持部材３０は、可動側はんだごて２１を、その基端部２１ａまわりに角変位可能に支持する。また支持部材３０は、固定側はんだごて２２の基端部２２ａを一体的に固定支持する。可動側はんだごて２１が角変位することで、各はんだごて２１，２２の軸線方向他方側に設けられる各ヒータチップ２３，２４は、互いに近接および離反する方向３５に変位する。作業者から外力が与えられない自然状態では、各はんだごて２１，２２の軸線は、平行または略平行に配置される。
【００３０】
各ヒータ２５，２６は、把持部２７，２８よりも、こて本体４１，４２の軸線方向他方側に設けられる。ヒータ２５，２６は、電熱線を有し、その電熱線に電流が流れることによって発熱する。ヒータ２５，２６は、ヒータチップ２３，２４と熱伝達可能に接続される。したがって発熱したヒータ２５，２６は、その熱をヒータチップ２３，２４に与える。
【００３１】
把持部２７，２８は、ヒータ２５，２６よりも、こて本体４１，４２の軸線方向一方側に設けられる。また把持部２７，２８とヒータ２５，２６との間には、断熱部３３，３４が設けられ、ヒータ２５，２６の熱が把持部２７，２８に伝わることが防がれる。断熱部３３，３４は、円筒状の断熱パイプであり、電源コード３２が挿通する。
【００３２】
コイルばね３１は、圧縮コイルばねであって、両端部が各はんだごて２１，２２と連結される。自然状態から近接させる外力が各はんだごて本体４１，４２に与えられた場合、コイルばね３１は、各はんだごて２１，２２を互いに離反する方向にばね力を与える。
【００３３】
電源コード３２は、各はんだごて２１，２２のヒータ２５，２６を加熱するための電力を電源から供給する電源供給手段である。電源コード３２は、支持部材３０を挿通し、２つに分岐する。分岐したコードの一方は、可動側こて本体４１を挿通して可動側ヒータ２５に接続される。また分岐したコードの他方は、固定側こて本体４２を挿通して固定側ヒータ２６に接続される。
【００３４】
作業者が各はんだごて２１，２２の把持部２７，３８を把持し、可動側はんだごて２１をコイルばね３１のばね力に抗して、固定側はんだごて２１に向かって角変位させることで各ヒータチップ２３，２４を互いに近接させることができる。また作業者が、ばね力に抗した外力を解除することによって、コイルばね３１の復元力によって、自然状態に復元する。自然状態では、各ヒータチップ２３，２４の間隔は、予め定められる距離に設定される。
【００３５】
各こて本体４１，４２は、その軸線方向まわりに角変位自在に各ヒータチップ２３，２４を保持する。また各こて本体４１，４２には、調整手段６０，６１がそれぞれ設けられる。調整手段６０，６１は、こて本体４１，４２に対する各ヒータチップ２３，２４の角変位を許容する許容状態と、こて本体４１，４２に対する各ヒータチップ２３，２４の角変位を阻止する固定状態とを切り換える手段である。
【００３６】
図３は、可動側把持部２７と可動側断熱部３３とを拡大して示す分解斜視図である。調整部材６０に関する可動側こて本体４１について説明し、同様の構成を有する固定側こて本体４２についての説明は省略する。
【００３７】
可動側こて本体４１は、把持部２７と一体に形成される基礎部分６２と、ヒータチップ２３と一体に形成される角変位部分６３とが形成される。基礎部分６２および角変位部分６３は、可動側はんだごて２１の軸線方向に延びて、同軸に形成される。角変位部分６３は、可動側断熱部３３およびヒータ２５を含む。
【００３８】
基礎部分６２は、角変位部分６３が嵌め込まれる嵌合孔６４が形成される。嵌合孔６４は、可動側はんだごて２１の軸線方向に延びる。角変位部分６３は、嵌合孔６４に嵌り込む嵌合部が形成される。本実施の形態では、嵌合部は、断熱部３３が兼用する。したがって断熱部３３が嵌合孔６４に嵌合する。断熱部３３の外周径は、嵌合孔６４の内周径よりも小さい。これによって基礎部分６２に嵌合した角変位部分６３は、可動側はんだごて２１の軸線まわりに角変位可能である。
【００３９】
基礎部分６２は、可動側はんだごて２１の軸線方向に交差する方向に延び、嵌合孔６４に連通するねじ貫通孔６９が形成される。ねじ貫通孔６９に臨む貫通部６５は、内ねじが形成される。貫通部６５には、外ねじが形成されるねじ部材６６が螺着する。
【００４０】
ねじ部材６６は、貫通部６５を螺進および螺退可能に形成される。ねじ部材６６が貫通部６５を螺進することによって、ねじ部材６６が嵌合孔６４に嵌合された断熱部３３に当接して、断熱部３３を係止する。これによって角変位部分６３がまわり止めされる。またねじ部材６５が貫通部６５を螺退することによって断熱部３３との当接状態が解除されて、角変位部分６３の角変位を許容する。このように嵌合部となる断熱部３３、貫通部６５およびねじ部材６５とを含んで可動側調整手段６０となる。固定側こて本体４２には、上記と同様の基礎部分６７および角変位部分６８を含む固定側調整手段６１が設けられる。
【００４１】
ねじ部材６３を貫通部６５から螺退させて角変位部分６３を角変位許容状態にして、各ヒータチップ２３，２４をそれぞれのはんだごて２１，２２の軸線まわりに角変位させて、挟持するチップ部品４０に応じてその角度位置を調整する。調整後にねじ部材６３を貫通部６５に螺進させて角変位阻止状態に保ち、チップ部品４０の取外しまたは実装動作が行われる。
【００４２】
図１に示すように、固定側はんだごて２１の軸線方向に沿って延びる方向を第１方向Ｚとし、固定側ヒータチップ２４に対して、可動側ヒータチップ２３が変位する方向であって、第１方向Ｚに直交する方向を第２方向Ｘとし、第１方向Ｚおよび第２方向Ｘに直交する方向を第３方向Ｙとした場合、各ヒータチップ２３，２４は、こて本体４０，４１から第１方向Ｚに延びる。各ヒータチップ２３，２４は、互いに近接することで第２方向Ｘの間隔が狭まる。各ヒータチップ２３，２４は、それらの間に配置されるチップ部品４０を第２方向Ｘに挟持するための一対の挟持片となる。
【００４３】
各ヒータチップ２３，２４は、チップ部品４０を挟持する挟持部４３，４４と、挟持部４３，４４と一体に形成されて挟持部４３，４４からその厚み方向であって、第２方向Ｘに突出する補強部４５，４６とをそれぞれ有する。本実施の形態では、各ヒータチップ２３，２４は、第１方向Ｚに垂直な断面形状が略Ｌ字状にそれぞれ形成される。すなわち、第１方向Ｚに垂直な断面形状において、挟持部４３，４４は第３方向Ｙに延び、補強部４５，４６は第２方向Ｘに延びる。
【００４４】
可動側ヒータチップ２３は、固定側ヒータチップ２４に対して、第３方向Ｙにずれた位置に設けられて、可動側ヒータチップ２３の補強部２４と固定側ヒータチップ２４の補強部４６とは、挟持されるチップ部品４０の第３方向寸法Ｄ１とほぼ同じ間隔をあけて配置される。
【００４５】
本実施の形態では、可動側ヒータチップ２３の補強部４５と固定側ヒータチップ２４の補強部４６とは、互いに向かい合う。具体的には、可動側ヒータチップ２３の補強部４５は、固定側ヒータチップ２４に向かって第２方向Ｘに延びる。また、固定側ヒータチップ２４の補強部４６は、可動側ヒータチップ２３に向かって第２方向Ｘに延びる。さらに、可動側ヒータチップ２３と固定側ヒータチップ２４との断面形状は、可動側ヒータチップ２３と固定側ヒータチップ２４を結ぶ直線の中心点Ｐに関して、点対称に形成される。また、各ヒータチップ２３，２４の挟持部４３，４４の第２方向Ｘ寸法となる厚さ寸法Ｄ２，Ｄ３は、基板に実装されて隣接するチップ部品の間の間隔よりも小さく形成される。また、チップ部品４０を挟持した状態で、固定側ヒータチップ２３と可動側ヒータチップ２４とが接触することがない。
【００４６】
各ヒータチップ２３，２４が協働して直方体形状のチップ部品４０を挟持した状態では、可動側ヒータチップ２３の挟持部４３は、チップ部品４０の第２方向Ｘ一方側の面４０ａの一部に当接し、固定側ヒータチップ２４の挟持部４４は、チップ部品４０の第２方向Ｘ他方側の面４０ｂの一部に当接する。さらに可動側ヒータチップ４３の補強部４５は、チップ部品４０の第３方向一方側の面４０ｃの一部に当接し、固定側ヒータチップ２４の補強部４６は、チップ部品４０の第３方向他方側の面４０ｄの一部に当接する。
【００４７】
このように各ヒータチップ２３，２４は、チップ部品４０を挟持した状態で、チップ部品４０の第２方向Ｘ両側の２つの各面４０ａ，４０ｂを挟持し、さらに第３方向Ｙ両側の２つの面４０ｃ，４０ｄを支持することができる位置関係となっている。
【００４８】
言換えると、チップ部品４０の一対角線Ｌに並ぶ２つの角部４０ｅ，４０ｆのうち一方の角部４０ｅが有する２つの面４０ａ，４０ｃを可動側ヒータチップ２３が当接する。またチップ部品４０の一対角線Ｌに並ぶ２つの角部４０ｅ，４０ｆのうち他方の角部４０ｆが有する２つの面４０ｂ，４０ｄを固定側ヒータチップ２４が当接する。このように各ヒータチップ２３，２４が、チップ部品４０の４つの側面４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄに接することで、チップ部品４０を確実に挟持することができ、チップ部品４０の挟持不良を防止することができる。
【００４９】
また可動側ヒータチップ２３の挟持部４３および固定用ヒータチップの挟持部４４のＹ方向の長さＤ１１，Ｄ１２は、それぞれチップ部品４０の当接する面４０ａ、４０ｂのＹ方向の辺の長さＤ１より短く、また可動側ヒータチップ２３の補強部４５および固定用ヒータチップの補強部４６のＸ方向の長さＤ１３，Ｄ１４は、それぞれチップ部品４０に当接する面４０ｃ、４０ｄのＸ方向の辺の長さＤ１０より短い。ここでチップ部品の寸法は、現有の最小チップ部品サイズに設定される。たとえば可動側ヒータチップ２３の挟持部４３および固定用ヒータチップの挟持部４４のＹ方向の長さＤ１１，Ｄ１２は０．４ｍｍ程度、可動側ヒータチップ２３の補強部４５および固定用ヒータチップの補強部４６のＸ方向の長さＤ１３，Ｄ１４は０．２ｍｍ程度とする。
【００５０】
これによって、設定される最小チップ部品以上のいずれのサイズのチップ部品に対しても、２つの面４０ａ，４０ｃを可動側ヒータチップ２３に当接させる、またチップ部品４０の一対角線Ｌに並ぶ２つの角部４０ｅ，４０ｆのうち他方の角部４０ｆが有する２つの面４０ｂ，４０ｄを固定側ヒータチップ２４に当接させることが可能となる。
【００５１】
ヒータチップ２３，２４は、たとえば、モリブデンまたはタングステンなどから成る耐熱部材から成る。たとえば、平板状に形成される耐熱部材が曲げ加工によって、折り曲げられることによって、挟持部４３，４４および補強部４５，４６を有して、断面がＬ字状のヒータチップ２３，２４を形成することができる。
【００５２】
図４は、ヒータチップ２３，２４の角度調整を説明するための図である。ヒータチップ２３，２４は、Ｚ方向に垂直な平面において、予め定められる移動線３００に沿って互いに近接および離反する方向に移動可能である。この方向は、一対のはんだごて２１，２２が近接および離反する方向と等しい。この移動線３００にチップ部品４０，３４０の一対角線Ｌが一致するように、はんだ付け装置２０が配置される状態で、チップ部品４０の当接面４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄに沿うようにヒータチップ２３，２４を角変位置が調整される。
【００５３】
対応するチップ部品４０と寸法が異なるチップ部品２４０を挟持する場合には、その寸法が異なるチップ部品２４０の当接面に沿うように再びヒータチップ２３，２４の角度位置を調整することができる。たとえば正方形のチップ部品２４０の場合のヒータチップ２３，２４の角度位置を図４に破線で示す。
【００５４】
またヒートチップ２２，２３が現有する最小のチップ部品３４０でも挟持可能な寸法に形成される。これによって寸法にかかわらずにチップ部品を挟持することができる。
【００５５】
図５は、はんだ付け装置２０を用いて、基板からチップ部品４０を取外した状態を示す斜視図である。基板に実装されるチップ部品４０，４９の両側には、はんだから成るはんだ接合４７，４８がそれぞれ設けられる。はんだ接合部４７，４８は、チップ部品４０の両端部に設けられる各電極と基板の電極とを電気的に接続する。またチップ部品４０は、はんだ接合部４７，４８によって、基板に接着されている。
【００５６】
基板に実装されたチップ部品４０を基板から取外す場合、はんだ付け装置２０が取外すべきチップ部品４０に向かって移動されるとともに、各ヒータチップ２３，２４がヒータ２５，２６によって加熱される。はんだ付け装置２０は、チップ部品４０の両側に設けられる各はんだ接合部４７，４８が並ぶ方向に、その第２方向Ｘが沿って延びるように変位移動される。
【００５７】
各ヒータチップ２３，２４は、各はんだ接合部４７，４８にそれぞれ当接する。各ヒータチップ２３，２４は、当接する各はんだ接合部４７，４８に熱を与えて、はんだ接合部４７，４８を構成するはんだを溶融する。はんだ接合部４７，４８が溶融することによって基板とチップ部品４０との接着状態が緩まる。この状態で、各ヒータチップ２３，２４を相互に近接させることによって、各挟持部４３，４４でチップ部品４０の第２方向Ｘ両端部を挟持する。このとき、各補強部４５，４６がチップ部品４０の第３方向両端面４０ｃ，４０ｄにそれぞれ当接し、チップ部品４０を第３方向Ｙに支持することができる。
【００５８】
この後、図５に示すように、チップ部品４０を挟持した状態を保って、はんだ付け装置２０を基板から離反させる。これによってはんだ付け装置２０とともにチップ部品４０を基板から取外すことができる。このように、はんだ付け装置２０は、はんだの溶融と、チップ部品４０の挟持移動とをほぼ同時に１つの装置で行うことができ、チップ部品４０の取外しを容易に行うことができる。
【００５９】
さらにコイルばね３１によって、チップ部品４０の挟持および挟持解除を容易に実現することができ、利便性を向上することができる。また自然状態において、予め定める距離に一対のはんだごて本体４１，４２の間隔を保つことができ、一対のはんだごて本体４１，４２が不所望に変位することを防止して、安全性を向上することができる。また断熱部３３，３４によってヒータ２５，２６から熱が伝わることが防がれる把持部２７，２８が設けられることによって、はんだ付け装置２０を手動で操作することができる。
【００６０】
取外すべきチップ部品４０と隣接するチップ部品４９との実装間隔Ｄ４が狭い場合であっても、第２方向Ｘの挟持部４４，４５の厚さ寸法Ｄ２，Ｄ３が、実装間隔Ｄ４より短い。これによってヒータチップ２３，２４が、隣接するチップ部品４９に設けられるはんだに接触することなく、取外すべきチップ部品４０を取外すことができる。
【００６１】
また挟持部４４，４５から厚み方向に突出する補強部４５，４６を有することによって、ヒータチップ４５，４６の強度を向上することができる。具体的には、各補強部４５，４６がリブの役割を担い、ヒータチップ４５，４６が第２方向Ｘに外力を受けても変形および破損することを防止することができる。これによって、チップ部品４０を挟持するために第２方向Ｘに大きい力で押付けた場合であっても、ヒータチップ４５，４６が変形および破損することを防止して、チップ部品４０を確実に挟持して移動させることができる。
【００６２】
補強部４５，４６は、ヒータチップ２３，２４が第２方向Ｘにチップ部品４０を挟持した状態で、第３方向Ｙにチップ部品４０よりも大きな間隔をあけて配置されるので、ヒータチップ２３，２４がチップ部品４０を挟持した状態で、補強部４５，４６がチップ部品４０の挟持を阻害することがない。また、実装されて隣接するチップ部品４０の間の実装間隔Ｄ４に、挟持部４３，４４の厚さ寸Ｄ２，Ｄ３法を可及的に近づけることができる。補強部４５，４６を設けたことにかかわらず挟持部４３，４４の厚みが薄くなることがない。
【００６３】
またチップ部品４０は、ヒータチップ４５，４６に挟持された状態で、チップ部品４０の第３方向Ｙの両面４０ｃ，４０ｄが、各補強部４５，４６に当接する。このように補強部４５，４６とチップ部品４０とが当接することで、チップ部品４０が第３方向Ｙにスライドすることを防止することができる。これによってはんだ付け装置２０がチップ部品４０を保持した状態で、移動および振動したとしても、チップ部品４０がはんだ付け装置２０から落下することを防止することができる。
【００６４】
また、チップ部品４０を基板に実装する場合であっても、同様の効果を得ることができる。一対のこて本体４２，４２を移動させてチップ部品４０の両端部をそれぞれヒータチップ２３，２４によって挟持した状態で、チップ部品４０をヒータチップ２３，２４とともに移動させて、基板の予め定められる位置に配置する。次に、各ヒータチップ２３，２４によって加熱されたチップ部品４０の両端部にそれぞれはんだを供給する。供給されたはんだは、溶融してチップ部品４０と基板とを電気的に接続するとともに、チップ部品４０を基板に接着する。
【００６５】
上述したチップ部品４０の取外しと同様に、チップ部品４０の挟持移動と、はんだの溶融とをほぼ同時に１つの装置で行うことができ、チップ部品４０の実装を容易に行うことができる。また、補強部４５，４６を有することによってヒータチップ２３，２４が変形および破損することを防止して、チップ部品４０を確実に挟持して基板に実装することができる。
【００６６】
以上のように本発明のはんだ付け装置２０を用いることによって、基板に実装される電子部品がさらに高集積化して、実装される電子部品の間の間隔がさらに狭くなったとしても、手作業による電子部品の取外しおよび取り付けを行うことができ、電子部品を含む電気製品の組立およびリペアを容易に行うことができる。
【００６７】
図６は、本発明の他の実施の形態であるはんだ付け装置１２０のヒータチップ１２３，１２４の断面形状を示す断面図である。他の実施の形態であるはんだ付け装置１２０は、図１および図２に示すはんだ付け装置２０に対してヒータチップ１２３，１２４の断面形状が異なり、他の構成については同一である。同一の構成については、説明を省略する。
【００６８】
各ヒータチップ１２３，１２４は、チップ部品４０を挟持する挟持部１４３，１４４と、挟持部１４３，１４４と一体に形成されて挟持部１４３，１４４からその厚み方向であって、第２方向Ｘに突出する補強部１４５，１４６とをそれぞれ有する。各挟持部１４３，１４４および各補強部１４５，１４６は、図１に示す挟持部４３，４４および補強部４５，４６の形状と類似しており、各ヒータチップ１２３，１２４がチップ部品４０を挟持した状態で、チップ部品４０の一対角線Ｌに並ぶ２つの角部４０ｅ，４０ｆが嵌まり込む凹所１２１，１２２が形成され、凹所１２１，１２２に臨む表面１２４，１２５がチップ部品４０から退避する。たとえば凹所１２１，１２２は、挟持部１４３，１４４と補強部１４５，１４６のなす角部１４７，１４８のチップ部品４０に臨む内側部分をくり抜くように設けられている。
【００６９】
角部１４７，１４８に設けられた凹所１２１，１２２は、その周方向一端部が挟持部１４３，１４４に連なり、その周方向他端部が補強部１４５，１４６に連なる。凹所１２１，１２２は挟持部１４３，１４４および補強部１４５，１４６の厚さＤ５，Ｄ６を超えない程度に形成される。また凹所１２１，１２２はヒータチップ１２３，１２４の強度が低下しない程度に形成される。
【００７０】
はんだ付け装置１２０は、補強部１４５，１４６を有することによって、図１に示すはんだ付け装置２０と同様の効果を得ることができる。さらに、角部１４７，１４８に凹所１２１，１２２が形成されることによって、各ヒータチップ１２３，１２４によって挟持されたチップ部品４０の角部４０ｅ，４０ｆは、凹所１２１，１２２に嵌り込み、角部４０ｅ，４０ｆとヒータチップ１２３，１２４とが接触することが防止される。これによって、チップ部品４０の破損しやすい角部４０ｅ，４０ｆを保護した状態で挟持することができ、チップ部品４０の取外し時および実装時にチップ部品４０の角部４０ｅ，４０ｆが破損することを防止することができる。
【００７１】
図７は、本発明のさらに他の実施の形態であるはんだ付け装置２２０のヒータチップ２２３，２２４の断面形状を示す断面図である。さらに他の実施の形態であるはんだ付け装置２２０は、図１および図２に示すはんだ付け装置２０に対してヒータチップ２２３，２２４の断面形状が異なり、他の構成については同一である。同一の構成については、説明を省略する。
【００７２】
各ヒータチップ２２３，２２４は、チップ部品４０を挟持する挟持部２４３，２４４と、挟持部２４３，２４４と一体に形成されて挟持部２４３，２４４からその厚み方向であって、第２方向Ｘに突出する補強部２４５，２４６とをそれぞれ有する。各挟持部２４３，２４４および各補強部２４５，２４６は、一体に形成され、ヒータチップ２２３，２２４は、第１方向Ｚに垂直な断面形状が略円弧状に形成される。
【００７３】
はんだ付け装置１２０は、補強部１４５，１４６を有することによって、図１に示すはんだ付け装置２０と同様の効果を得ることができる。さらに、はんだ付けされる電子部品１４０の外周部１４１の形状が円弧状に形成される場合、はんだ付け装置２２０のように、ヒータチップ２２３，２２４の断面形状が略円弧状に形成されることによって、ヒータチップ２２３，２２４とはんだ付けされる電子部品１４０とが接触する面積を増やして、電子部品１４０を挟持することができる。これによってヒータチップ２２３，２２４の変形および破損を防止して確実に電子部品１４０を挟持することができる。また接触面積を増やすことによって、電子部品の両側に設けられたはんだを効率よく加熱することができ、短時間ではんだを溶融することができる。
【００７４】
上述した構成は、本発明の例示に過ぎず、発明の範囲内で構成を変更することができる。たとえば、基板から取外しおよび基板に実装する電子部品は、チップ部品としたが、電子部品の両端部が加熱されてはんだ付けされる電子部品であれば、チップ部品に限らず他の電子部品であってもよい。また作業者が操作するはんだ付け装置を示したが、作業者以外に各種ロボットに設けられてもよい。
【００７５】
また各ヒータチップの形状は、上述した形状に限定せず、電子部品の外周部の形状に対応する形状であれば、他の形状であってもよい。たとえば電子部品の外周部の形状に倣うように、挟持部および補強部の当接面の形状が決定されてもよい。これによって、ヒータチップと電子部品との当接する面積を増やして、より確実に電子部品を挟持することができる。また、電子部品のはんだが設けられる位置にヒータチップが当接するように、挟持部および補強部の長さおよび形状を決定してもよく、チップ部品の電極数および電極位置は限定しない。
【００７６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、はんだの溶融と、電子部品の挟持移動とを同時に１つの装置で行うことができ、電子部品の基板からの取外しおよび基板への実装を容易に行うことができる。
【００７７】
さらに、隣接する電子部品の間の部品間長さが短く、挟持部の厚さが薄くなる場合であっても、電子部品を挟持した状態で移動させるにあたって、大きな外力を各挟持片に与えることができる。これによって挟持片の変形および破損を防止して、電子部品を確実に挟持することができ、電子部品の取外し不良および実装不良を低減して、生産効率を向上することができる。またはんだ付け装置が手動で動作されて、各挟持片に与えられる外力および移動速度などがばらつく場合であっても、挟持片の強度を向上することで、破損を防止して電子部品の取外しおよび実装を容易に行うことができる。
【００７８】
また本発明によれば、電子部品を第２方向に挟持するとともに、第３方向に支持することによって、はんだ付け装置が移動または振動したとしても、挟持する電子部品がはんだ付け装置から落ちることを防止することができる。これによって電子部品を高速で挟持移動させることができるとともに、さらに確実に電子部品を挟持することができる。
【００７９】
また本発明によれば、挟持片は、挟持する電子部品の外周部の形状に対応する形状であるので、挟持片が電子部品と接触する接触面の面積を増して、挟持片の破損を防止するとともに確実に電子部品を挟持することができる。また効率的にはんだを溶融することができ、作業時間を短縮することができる。
【００８０】
また本発明によれば、電子部品が直方体状に形成される場合、挟持片の断面形状が略Ｌ字状に形成されることによって、電子部品の４つの側面に挟持片を当接させて、第２方向および第３方向に挟持片を電子部品に当接することができる。これによって、挟持片が電子部品と接触する接触面の面積を増やすことができ、挟持片の破損を防止するとともに確実に電子部品を挟持することができる。また効率的にはんだを溶融することができ、作業時間を短縮することができる。
【００８１】
また本発明によれば、各挟持片によって挟持された電子部品の角部は、凹所に嵌り込み、角部と挟持片とが接触することが防止される。これによって、破損しやすい角部を保護した状態で挟持することができ、電子部品取外し時および実装時に電子部品の角部が破損することを防止することができる。このように電子部品の角部が破損することを防止することができるので、取外し不良および実装不良をより確実に防止することができる。特に、手動で動作されて、はんだ付け装置の位置決め精度が低い場合であっても、電子部品の破損を好適に防止することができる。
【００８２】
また本発明によれば、電子部品の両端部の外周部の形状が円弧状に形成される場合、挟持片の断面形状が略円弧状に形成されることによって、円弧状に形成される外周部と、挟持片とが接触する面積を増やすことができる。これによって、挟持片の破損を防止するとともに確実に電子部品を挟持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態であるはんだ付け装置２０を拡大して示す斜視図である。
【図２】はんだ付け装置２０を示す正面図である。
【図３】可動側把持部２７と可動側断熱部３３とを拡大して示す分解斜視図である。
【図４】ヒータチップ２３，２４の角度調整を説明するための図である。
【図５】はんだ付け装置２０を用いて、基板からチップ部品を取外した状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の他の実施の形態であるはんだ付け装置１２０のヒータチップ１２３，１２４の断面形状を示す断面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施の形態であるはんだ付け装置２２０のヒータチップ２２３，２２４の断面形状を示す断面図である。
【図８】従来の技術のはんだ付け装置１を示す正面図である。
【図９】従来の技術のはんだ付け装置１の動作を説明するための拡大図である。
【符号の説明】
２０，１２０，２２０はんだ付け装置
２１可動側はんだごて
２２固定側はんだごて
２３可動側ヒータチップ
２４固定側ヒータチップ
２５，２６ヒータ
２７，２８把持部
３０支持部
３１ばね力発生手段
３２電源コード
４０チップ部品
４１可動側はんだごて本体
４２固定側はんだごて本体
４３，４４挟持部
４５，４６補強部
６０，６１調整手段

Claims

基板に実装される電子部品を取外しまたは基板に電子部品を実装するために用いられるはんだ付け装置であって、
相互に近接および離反変位自在に設けられる一対の保持部材と、
各保持部材にそれぞれ保持され、各保持部材から第１方向に延び、電子部品を第１方向と直交する第２方向に挟持するための一対の挟持片であり、電子部品を挟持する板状の挟持部と、挟持部と一体に形成されて挟持部からその厚み方向に突出する補強部とをそれぞれ有し、一方の挟持片の補強部と他方の挟持片の補強部とは第１および第２方向と直交する第３方向に、電子部品よりも大きな間隔をあけて配置される一対の挟持片と、
各挟持片を加熱する加熱手段とを含むことを特徴とするはんだ付け装置。
各挟持片は、電子部品を第３方向に支持した状態で、第２方向に挟持することを特徴とする請求項１記載のはんだ付け装置。
各挟持片は、電子部品の外周部の形状に対応する形状であることを特徴とする１または２記載のはんだ付け装置。
各挟持片は、第１方向に垂直な断面形状が略Ｌ字状に形成されることを特徴とする請求項３記載のはんだ付け装置。
各挟持片には、電子部品を挟持した状態で、電子部品の角部が嵌まり込む凹所が形成され、凹所に臨む表面が電子部品から退避していることを特徴とする請求項４記載のはんだ付け装置。
各挟持片は、第１方向に垂直な断面形状が略円弧状に形成されることを特徴とする請求項４記載のはんだ付け装置。